Biomaterials：自制备系统可利用GOx激发的NTR放大级联反应实现药物释放和耐多药逆转

柚子

2021-06-04

早期抗肿瘤治疗是影响癌症患者生存的重要决定因素之一。利用乏氧等特定的病理状态极大地推动了靶向抗肿瘤治疗的智能给药系统(DDSs)的发展。然而，在早期肿瘤中，轻微下降的氧水平并不足以触发对乏氧响应的药物释放。硝基还原酶(NTR)在生物还原性乏氧肿瘤中过表达，其表达水平也已被证实与乏氧状态直接相关。浙江大学胡富强教授利用葡萄糖氧化酶(GOx)作为O₂消耗剂以加重乏氧，并基于此提出了一个级联策略，即GOx诱导NTR过表达和放大NTR的催化释放效果，进而用于早期抗肿瘤治疗。

本文要点：

（1）实验将对NTR敏感的氯甲酸对硝基苄基(PNZ-Cl)与多糖壳聚糖(CS)偶联并自组装以形成CS-PNZ-Cl胶束。这些聚合物胶束具有双重性能，既可以特异性固定GOx，也能够负载米托蒽醌(MIT)以形成对NTR响应的纳米级联反应器GOx/MIT@CS-PNZ-Cl。研究表明，肿瘤乏氧会作为“钥匙”以触发了GOx的初始释放，GOx在催化其与葡萄糖的反应时作为可以消耗O₂并同时产生H₂O₂。

（2）乏氧水平的提高会促进NTR的表达，由此会增强该纳米级联反应器的分解以形成次级胶束，进而改善其在肿瘤内的渗透。并且，GOx激发的NTR放大也会进一步引发MIT释放，实现协同的“多米诺效应”级联反应。此外，H₂O₂的上调也可以有效逆转GSH介导的MIT耐药，因此该纳米系统的抑瘤率达到93.08%。综上所述，这种基于GOx的NTR响应型纳米级联反应器为早期抗肿瘤治疗提供了新的高效方法。

Fangying Yu. et al. Self-preparation system using glucose oxidase-inspired nitroreductase amplification for cascade-responsive drug release and multidrug resistance reversion. Biomaterials. 2021

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961221002830